分段之膠體複合物及從該複合物製造之剛性面板的製作方法

2023-11-04 19:28:27

分段之膠體複合物及從該複合物製造之剛性面板的製作方法
【專利摘要】本發明是描述多種使用分段之纖維或開孔發泡強化件及膠體前驅物劑製造膠體複合物的方法。此外，本發明亦描述從所得膠體複合物所製造之剛性面板。該膠體複合物是相對可撓性以致足以卷繞，且當解開時，可被拉平且使用粘著劑製作成剛性面板。
【專利說明】分段之膠體複合物及從該複合物製造之剛性面板

【技術領域】
[0001] 本發明有關有用於多種工業和居家應用的強化複合物的領域。

【背景技術】
[0002] 本發明涉及基於氣溶膠及類氣溶膠材料之卷制絕緣產品的製造。業經開發用於多 種應用的展現極低密度、高表面積、良好的光學、熱學及聲學特性的氣溶膠。然而，氣溶膠具 有固有的缺點，如弱性（weakness)及脆性。多種類型的強化件可用以增加氣溶膠的強度、 可撓性及其他重要特性。纖維強化氣溶膠複合物可自下述步驟所製作：在膠體前驅物中添 加鬆散纖維或非織物纖維片材，將該組合膠化以製作膠體片材，老化該膠體片材，以及，幹 燥所形成的膠體片材。
[0003] 先前，業經使用展現極低密度、高表面積、良好的光學、熱學及聲學特性的氣溶膠， 以嘗試解決此需求以及使它們特性具有優勢的其他需求。然而，氣溶膠具有固有的缺點，如 弱性及脆性。特別是，當製作成高度透明且疏水的氣溶膠時，脆性變得更加嚴重，因此，它們 更難以處理，且為了避免破裂，需要長循環時間進行流體乾燥。
[0004] 低密度氣溶膠的弱性及脆性對於大規模製備及限制大規模製造尤其具有負面影 響。此外，具有較低密度的氣溶膠可具有最優選的透明性，但亦展現更高的熱導率，並因此 展現更差的絕緣效能。
[0005] 氣溶膠的易碎結構（低密度及高孔隙度）亦於遵循不規則表面或於動態調節下維 持完整性方面造成若干困難，例如當夾置於玻璃之間時，玻璃與氣溶膠之間不同的熱膨脹 係數導致壓縮力。故,可撓性、可壓縮性、整體性、耐久性、強度、耐燒結性、抗塵性及抗裂性 全部皆為氣溶膠及氣溶膠複合物的潛在改善領域。
[0006] 業經作出許多嘗試以改良氣溶膠及氣溶膠複合物，從而解決此等問題並充分地利 用它們氣溶膠及氣溶膠複合物作為材料的非凡特性。某些專利描述了以發泡及粒狀氣溶 膠製作成複合物的嘗試，舉例而言，歐洲專利EP0489319,以及美國專利第6, 136, 216號、 第5, 691，392號、第6, 040, 375號及第6, 068, 882號。其他專利，舉例而言，美國專利第 4, 966, 919 號、第 5, 037, 859 號、第 5, 972, 254 號、第 5, 973, 015 號及第 6, 087, 407 號，以 及美國專利申請公開案第2002/0094426號描述了其他具有或不具有發泡的氣溶膠或氣溶 膠複合物。某些專利，例如美國專利申請公開案第2005/0192367號及美國專利申請案第 11/392, 925序號描述了透明氣溶膠或氣溶膠複合物。


【發明內容】

[0007] 本發明描述新穎的纖維強化膠體複合物及製造纖維或開孔發泡強化膠體複合物 的製程，包含下列步驟：提供分段的纖維絮片材或分段的開孔發泡片材，將該片材與膠體前 驅物組合，將該組合中的膠體前驅物膠化以製作成複合物片材，卷制該複合物，以及，乾燥 該複合物以製作成纖維強化膠體複合物。此外，可進一步實施將經乾燥的複合物展開，將粘 著劑施用至該複合物的至少一面（及優選為主要面），以及，使其粘貼至另一平面材料。此 平面材料為可以類似方式製造的另一種複合物。
[0008] 此外，描述製造膠體複合物面板的製程，其包含下列步驟：提供具有至少兩個主要 表面及多個分段的橫截表面（優選為包括其中段未在整個厚度有刻劃的部分橫捷表面）的 乾燥、分段的纖維強化或開孔發泡的膠體複合物複合物片材，將粘著劑施用至該複合物的 至少一個主要表面，以及，將該複合物粘貼至另一乾燥、分段的膠體複合物。
[0009] 此外，描述製造強化膠體複合物的製程，其包含下列步驟：提供分段的開孔發泡片 材，將該開孔發泡片材與膠體前驅物組合，將該組合中的前驅物膠化以製作成複合物，卷制 該複合物，以及，乾燥該複合物以製作成強化膠體複合物。任何前述製程的分段的纖維絮片 材或該分段的開孔發泡片材可具有粘貼至其的面層或面片材。此等面層可包含纖維。本發 明的製程的纖維絮或非織物可包含非連續性纖維或非連續性絲。
[0010] 此外，上述製程包括將選自下列所組成群組的添加劑併入該複合物的步驟：二氧 化鈦、氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼酸鹽、金屬矽酸鹽、茂金屬、鑰酸鹽、錫酸鹽、 氫氧化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、鎂-鋅摻合物、鎂-鋅-銻摻合物、碳化矽、矽化 鑰、氧化猛、氧化鈦鐵、娃酸鉳、氧化鉳、氧化鐵（I)、氧化鐵（III)、二氧化猛、氧化鈦鐵（鈦 鐵礦）、氧化鉻、及其組合。
[0011] 於額外的具體實施例中，上述製程包括將至少一種粘合劑加入該纖維或使用包含 至少一種粘合劑的纖維或纖維系統的步驟。本發明的製程涉及使用其中至少一個片段為剛 性的分段的纖維絮。
[0012] 於額外的具體實施例中，本發明的製程於纖維強化膠體複合物中使用膠體，是選 自下列所組成群組的一種或多種材料或其衍生物：氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化鋁、氧化 鈦、氧化鈰、氧化矽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚醯亞胺、聚糠醇、酚糠醇、 三聚氰胺甲醛、間苯二酚甲醛、甲酚甲醛、酚甲醛、聚乙烯醇二醛、聚氰脲酸酯、聚丙烯醯胺、 多種環氧化物、瓊脂、瓊脂糖、及其組合。於額外的具體實施例中，本發明的開孔發泡片材包 括一種或多種選自下列者的材料：聚氨酯、異氰酸酯系材料、聚異氰酸酯、聚醯亞胺、聚氯乙 烯、保麗龍、聚矽氧烷、聚烯烴、環氧化物、尿素-甲醛、乳膠橡膠、氟聚合物以及合成發泡。
[0013] 於本發明的纖維絮片材、面層或分段的纖維強化膠體複合物中的纖維包括一種或 多種選自下列所組成群組的材料：礦物綿，玻璃綿，石棉，玻璃纖維，聚酯，聚烯烴對苯二甲 酸酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚碳酸酯，嫘縈，尼龍，棉系萊卡（Lycra)(由杜邦公司（DuPont) 製造），碳系纖維如石墨，碳纖維的前驅物如聚丙烯腈（PAN)、氧化的PAN、未碳化的經熱處 理的PAN如SGL carbon公司所製造者，以玻璃纖維為主的材料如S-玻璃、901玻璃、902玻 璃、475玻璃、E-玻璃，氧化娃系纖維如石英、quartzel (由Saint-Gobain公司製造）、Q_毯 (由 Johns Manville 公司製造 ）、Saffil (由 Saffil 公司製造 ）、Durablanket (由 Unifrax 公 司製造）及其他氧化娃纖維，聚芳族醯胺（polyaramid)纖維如Kevalr、Nomex、Sontera(全 部由杜邦公司製造），Conex(由Taijin公司製造），聚烯經如Tyvek(由杜邦公司製造）、 Dyneema (由DSM公司製造 ）、Spectra (由Honeywell公司製造）、其他聚丙烯纖維如Typar、 Xavan (兩者皆由杜邦公司製造），氟聚合物如商品名為Tef Ion的PTFE (由杜邦公司製造）、 Goretex (由GORE公司製造），碳化娃纖維如Nicalon (由COI Ceramics公司製造），陶瓷纖 維如Nextel (由3M公司製造），丙烯酸系聚合物，羊毛、絲、麻、皮革、麂皮的纖維,PBO-Zylon 纖維（由Tyobo公司製造），液晶材料如Vectan (由Hoechst公司製造），Cambrelle纖維 (由杜邦公司製造），聚氨酯，聚醯胺，木纖維，硼、鋁、鐵、不鏽鋼纖維，及其他熱塑材料如 PEEK、PES、PEI、PEK、PPS，及其組合。
[0014] 此外，於本發明中描述的用於製作面板的製程是使用選自下列所組成群組的一種 或多種粘著劑：鉀水玻璃、鈉水玻璃、膠合劑（cement)及鹼活化的鋁矽酸鹽、聚乙烯、凱通 (kapton)、聚氨酯、聚酯、天然橡膠、合成橡膠、海波糹侖（hypalon)、塑膠合金、PTFE、聚滷乙 烯、聚酯、氯丁烯橡膠、丙烯酸類、腈類、EPDM、EP、氟橡膠（viton)、乙烯類、醋酸乙烯酯、乙 烯-醋酸乙烯酯、苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯 醯胺類、酚類及其組合。自上述製程所製成的強化膠體複合物的熱導率於周邊條件是低於 25mff/mK〇
[0015] 描述分段的纖維強化或開孔發泡的膠體複合物，其中，該膠體於至少一段中連續 通過該纖維，以及於至少二個相鄰段之間存在至少一個間隙。本文中揭示的間隙是意指，該 等相鄰段的纖維及膠體兩者具有不連續性。此間隙不需要貫穿纖維強化片材、開孔發泡片 材或產生的複合物片材的整個厚度而存在，而是可部分貫穿該厚度而存在。
[0016] 此外，所描述的剛性面板包含至少兩層纖維強化或開孔發泡強化的膠體複合物 層，其中，至少一層包含分段的纖維強化膠體複合物，其至少二個相鄰段之間的纖維及膠 體兩者中有至少一個間隙。於具體實施例中，本發明的膠體複合物或面板復包含選自下 列所組成群組的填料：二氧化鈦、氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼酸鹽、金屬矽 酸鹽、茂金屬、鑰酸鹽、錫酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、鎂-鋅摻合物、 鎂-鋅-銻摻合物、碳化矽、矽化鑰、氧化錳、氧化鈦鐵、矽酸鋯、氧化鋯、氧化鐵（I)、氧化鐵 (III)、二氧化錳、氧化鈦鐵（鈦鐵礦）、氧化鉻、及其組合。於另一具體實施例中，本發明的 面板或複合物於該纖維結構中復包含至少一種粘合劑。
[0017] 於另一具體實施例中，本發明的面板或複合物的分段的纖維絮或分段的開孔發泡 片材具有與其粘貼的面層或片材。該面片材可包含纖維。本發明的纖維絮可包含非連續性 纖維或連續性長絲或其組合。於一具體實施例中，面片材具有針對實際應用的合理的水蒸 氣滲透率，同時不讓液態水穿過。於另一具體實施例中，面片材讓水和水蒸氣兩者穿過。於 又另一具體實施例中，面片材實質上不讓液態水或水蒸氣穿過。
[0018] 此外，本發明的面板或複合物可復包含選自下列所組成群組的添加劑：二氧化鈦、 氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼酸鹽、金屬矽酸鹽、茂金屬、鑰酸鹽、錫酸鹽、氫氧 化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、鎂-鋅摻合物、鎂-鋅-銻摻合物、碳化矽、矽化鑰、 氧化猛、氧化鈦鐵、娃酸鉳、氧化鉳、氧化鐵（I)、氧化鐵（III)、二氧化猛、氧化鈦鐵（鈦鐵 礦）、氧化鉻或其組合。
[0019] 此外，本發明的面板或複合物可於該纖維中復包含至少一種粘合劑，或使用包含 至少一種粘合劑的纖維。該粘合劑的本質可為有機獲無機，或為雜化材料。於一具體實施 例中，於前述面板或複合物中，該分段的纖維絮的至少一段可為剛性。
[0020] 此外，本發明的面板或複合物具有自下列的膠體前驅物製作成的成份：氧化鋯、氧 化釔、氧化鉿、氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰、氧化矽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、 聚醯亞胺、聚糠醇、酚糠醇、三聚氰胺甲醛、間苯二酚甲醛、甲酚甲醛、酚甲醛、聚乙烯醇二 醛、聚氰脲酸酯、聚丙烯醯胺、多種環氧化物、瓊脂、纖維素、瓊脂糖、及其組合。
[0021] 此外，本發明的面板或複合物中的纖維是選自下列所組成群組：礦物綿，玻璃綿， 玻璃纖維，聚酯，聚烯烴對苯二甲酸酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚碳酸酯，嫘縈，尼龍，棉系萊卡 (由杜邦公司製造），碳系纖維如石墨，碳纖維的前驅物如聚丙烯腈（PAN)、氧化的PAN、未碳 化的經熱處理的PAN如SGL carbon公司所製造者，以玻璃纖維為主的材料如S-玻璃、901 玻璃、902玻璃、475玻璃、E-玻璃，氧化娃系纖維如石英、quartzel (由Saint-Gobain公司 製造）、Q_毯（由 Johns Manville 公司製造 ）、Saffil (由 Saffil 公司製造 ）、Durablanket (由 Unifrax公司製造）及其他氧化娃纖維，聚芳族醯胺纖維如Kevalr、Nomex、Sontera(全 部由杜邦公司製造），Conex(由Taijin公司製造），聚烯經如Tyvek(由杜邦公司製造）、 Dyneema (由DSM公司製造 ）、Spectra (由Honeywell公司製造）、其他聚丙烯纖維如Typar、 Xavan (兩者皆由杜邦公司製造），氟聚合物如商品名為Tef Ion的PTFE (由杜邦公司製造）、 Goretex (由GORE公司製造），碳化娃纖維如Nicalon (由COI Ceramics公司製造），陶瓷纖 維如Nextel (由3M公司製造），丙烯酸系聚合物，羊毛、絲、麻、皮革、麂皮的纖維,PBO-Zylon 纖維（由Tyobo公司製造），液晶材料如Vectan (由Hoechst公司製造），Cambrelle纖維 (由杜邦公司製造），聚氨酯，聚醯胺，木纖維，硼、鋁、鐵、不鏽鋼纖維，及其他熱塑材料如 PEEK、PES、PEI、PEK、PPS，及其組合。
[0022] 此外，本發明的面板包括選自下列所組成群組的粘著劑：鉀水玻璃、鈉水玻璃、膠 合劑及鹼活化的鋁矽酸鹽、聚乙烯、凱通、聚氨酯、聚酯、天然橡膠、合成橡膠、海波綸、塑膠 合金、PTFE、聚滷乙烯、聚酯、氯丁烯橡膠、丙烯酸類、腈類、EPDM、EP、氟橡膠、乙烯類、醋酸乙 烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯、聚乙烯醇、聚氯乙 烯、丙烯醯胺類、酚類及其組合。於一具體實施例中，本發明的面板或複合物於周邊條件時 具有低於25mW/mK的視熱傳導係數。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是例示性說明使用本來狀態（不分段）的旋轉玻璃非織物所製造的氣溶膠復 合物。
[0024] 圖2是例示性說明使用具有增加的剛性的刻劃非織物產物製造的氣溶膠複合物 的的示意圖。
[0025] 圖3是例示性說明以非分段的玻璃綿片材製造的乾燥膠體複合物（上圖）與以分 段的玻璃綿片材製造的乾燥膠體複合物（下圖）的比較。
[0026] 圖4是例示性說明分段的溼膠體複合物與分段的乾燥膠體複合物。
[0027] 圖5是例示性說明分段的氣溶膠/纖維複合物經面板化成為板料（board stock)。
[0028] 圖6是例示性說明以分段的纖維強化件片材及膠體前驅物開始的剛性面板的制 造。
[0029] 圖7是例示性說明纖維強化件的替代具體實施例，其中，分段大小沿著該纖維強 化件的長度逐漸變化。
[0030] 實施方式
[0031] 於本發明的具體實施例的上下文中，「氣溶膠」或「氣溶膠材料」及其各別的單數 形式意指，廣義上為含有作為分散介質的空氣的膠體，狹義上為以超臨界流體乾燥的膠體、 在超臨界條件下的液體、於稍微升高的壓力下乾燥、於升高的溫度、使用冷凍乾燥技術乾燥 及其組合；以及以超臨界流體乾燥。氣溶膠的化學組成可為無機、有機（包括聚合物）或 有機-無機雜化。無機氣溶膠可以基於氧化矽、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁、氧化鉿、氧化釔、氧 化鈰、碳化物及氮化物。有機氣溶膠可以基於下述者的化合物，其包含，但並不限於：脲烷、 間苯二酚甲醛、聚醯亞胺、聚丙烯酸酯、幾丁聚醣、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯寡聚物家族 的成員、三烷氧基矽烷基封端的聚二甲基矽氧烷、聚氧伸烷基、聚氨酯、聚丁二烯、三聚氰 胺-甲醛、酚-糠醛、聚醚材料家族的成員、或其組合。有機-無機雜化氣溶膠的實例包括， 但不限於：氧化矽-PMMA、氧化矽-幾丁聚醣、氧化矽-聚醚、或可能為前述有機及無機化合 物的組合。已公開的美國專利申請案第2005/0192367號及第2005/0192366號廣泛教示此 等有機-無機雜化材料，且藉由引用方式而整體併入本文。
[0032] 適用於本發明的氣溶膠包括此等藉由纖維性結構強化的氣溶膠。此等強化件對 氣溶膠結構提供強度及可撓性。美國專利第6068882號、第6087407號、第6770584號、第 5124101 號、第 5973015 號、第 6479416 號、第 5789075 號、第 5866027 號、第 5786059 號、 第5972254號、第4363738號及第4447345號，PCT申請案W09627726,美國專利申請案第 20020094426號及第2003077438號，日本專利JP8034678,英國專利GB1205572教示一些可 以本發明的具體實施例實行的氣溶膠材料。此等文件是藉由引用方式併入本文，以至少部 份地教示製造此等可撓性氣溶膠材料的方法。可撓性氣溶膠材料亦可具有作為毯或薄帶的 形狀因子。儘管本發明的許多具體實施例聚焦於塗覆氣溶膠複合物，它們亦可用以塗覆其 他形式的氣溶膠。
[0033] 當適宜地施用纖維強化件時，其是導致可撓性氣溶膠材料。氣溶膠材料的此 可撓性是適用於多種應用中，其中，所述氣溶膠材料可作為現存材料的偶然的替代品 (drop-in-replacement)。然而，可撓性有時亦導致某些對於氣溶膠結構的損害。儘管其可 能不影響氣溶膠材料的其他關鍵特性，其可能妨害物理處理。於多個具體實施例中，本發明 提供最小化此損害的影響，並進一步防止任何此損害的材料自材料基質移出的方法。因此， 藉由本發明的方法，避免且實質上減少任何與此氣溶膠材料表面上的氣溶膠粒狀材料相關 的後續的機械處理問題。
[0034] 業經顯示，對現有住宅、建築及結構進行具有高耐熱性的絕緣性的改造（retrofit) 可顯著降低能量損耗及相應的CO2排放。對於發展建築及營造市場用的以氣溶膠為主的絕 緣材料業已存在強烈需求。對於不涉及空心牆及/或頂樓絕緣的應用，用於此市場的優選 產物是剛性面板。例如，許多建築的內部或外部改造涉及非可撓性板材如礦物綿或EPS發 泡的安裝。過去十年中，製造具有R-值高於目前市場上販售者的熱絕緣材料的剛性面板重 新引起人們的興趣。一直對於以高效能氣溶膠為主的絕緣特別有興趣。目前，纖維強化氣 溶膠絕緣是以厚度不超過IOmm的可撓性耐久複合物毯的形式而大量商業獲得。多層的此 等材料典型地使用粘著劑層壓的，以製備更大厚度的剛性板。由於以可撓性氣溶膠為主的 絕緣必需製成卷製品，其可具有一定程度的翹曲、波狀及/或厚度改變形式的卷繞缺陷，且 由此而需要採用冗長的製程及品質控制以處理這些問題。此等缺陷的存在使得可撓性氣溶 膠材料層壓為剛性板材頗具挑戰性。由於在層壓過程中無法達到各獨立層的全表面相連 (mating)，具有表面缺陷的各層的氣溶膠絕緣導致不完全的表面粘合。以此種方式所製備 的面板可含有大量空洞及缺陷，該孔洞及缺陷不僅影響機械強度，而且亦影響整體熱學效 能。因此，對於消除此等材料的表面缺陷存在強烈需求，該表面缺陷主要歸因於藉由卷繞及 解開的應力以及典型與卷製品製造相關的應力。與可撓性複合物氣溶膠絕緣的製備相關的 卷繞及解開製程亦呈現使用以剛性纖維為主的材料作為此等複合物用的強化件的挑戰。具 有高粘合劑含量的纖維性材料及/或剛性的材料，無法在沒有承受以脫層、翹曲及/或撕裂 形式的大量缺陷下而承受卷製品製造的卷繞/解開製程。由於實質上改善的經濟，對於能 將成本更低的具高粘合劑含量的纖維性強化件用於製備可撓性氣溶膠絕緣具有強烈需求。 迄今為止，此等類型的強化件材料的剛性過高，以致無法在沒有於摺疊、撕裂及脫層的存在 下展現非一致性而環繞具小半徑的心軸卷繞。因此，對於發展可在不造成與卷繞相關的損 害的情況下，能進行此材料的卷繞及此材料後續的氣溶膠處理的製程存在需求。對於本專 利申請案的目標，剛性面板意指具有實際可安裝表面積（自0. 1至IOm2)的面板，其是具有 支撐其自身重量而不彎曲至妨礙該面板的實際處理及安裝的程度的能力。雖然可藉由將非 剛性平面材料粘貼至另一剛性材料而製作成剛性面板，如上述定義的剛性面板排除此粘貼 的組合，且本發明的剛性面板集中於通過粘著劑所粘貼的一層或多層膠體-複合物層，或 為上述的剛性。
[0035] 本發明亦描述使用具有增加的剛性的低成本纖維性基板或開孔發泡基材製造以 平面氣溶膠為主的板的有效率方法。通常，此等基板不適合在用於涉及製造卷製品形式膠 體複合物的多種製程的筒狀容器中進行標準加工。為了最大化筒狀容器的體積並降低與制 備相關的固定成本，容器的有效率利用是需要製造卷製品形式的纖維強化氣溶膠材料。因 此，用以強化氣溶膠的纖維強化件需要具有足以承受卷繞及解開的可撓性。具有過高的剛 性的材料及/或具有高粘合劑含量的材料通常無法加工好，且典型導致製造出具有大量折 疊、翹曲、脫層及撕裂形式的缺陷的氣溶膠複合物（圖1)。故，使用此等剛性強化件所形成 的最終產物不適合用於製備平面板材（其是用於建築及營造應用的優選產品形式）。此等 產品中的過量缺陷縮減了熱效能、材料整體性，並使得任何加工製程嚴重複雜化。
[0036] 吾等已發現，剛性非織物纖維強化件或開孔發泡強化件的縱向分段（橫跨該毯的 寬度）賦予足夠的可撓性，以致於該產物可以最小的脫層或翹曲的方式而被卷繞/解開。於 另一具體實施例中，面片材是整合於該毯的一側上，以提供額外的拉伸強度。分段的非織物 毯可藉由多種方法或發明所屬【技術領域】中習知的任何其他實際方式製備的，該多種方法包 括，橫跨其厚度部份地刻劃該非織物，將單獨的段粘貼至面片材，由此創造與該面片材一起 連結的分段片材，一路刻劃該非織物片材且粘貼面片材。於本文件中，術語「分段」與「刻 劃」可互換地使用，意指製作成分段的片材的製程，其中，該段是藉由面片材結合在一起。或 者，進行該刻劃（切割）小於該片材的厚度，以致於該分段的片材仍為一片，並藉由其厚度 並未於該刻劃製程中切透的部份結合在一起。某些經刻劃的非織物片材是市場可得。一實 例是來自Isolparma S.r.l.的Isoroll MW的礦物綿非織物。該分段的非織物片材是藉由 面片材/幕材（veil)是通過該纖維強化氣溶膠複合物製備製程以及後續的剛性面板加工 予以實施，參見圖2至圖6的示意圖。該非織物纖維強化件可被有效率地卷繞為筒狀形式， 而且自其製造的任何膠體灌注片材可被解開成小損害或無損害的類似平板形狀。這允許使 用平輸送帶進行溼膠體/纖維複合物的有效率澆鑄以及最終溼膠體複合物的卷繞，使涉及 使用筒狀容器的製程能夠有效率地被利用。或者，分段的非織物片材可與相鄰其主要表面 的另一非滲透層預卷繞，膠體前驅物可沿著卷繞軸注入該纖維基質中，於膠體形成之後隨 的展開，並進一步加工以製造乾燥分段的膠體複合物。更重要地，如以筒狀形式所製備的膠 體複合物中相鄰段之間的大多數可見空氣間隙，於解開為平材之後有效地消失，確保典型 氣溶膠-纖維複合物的熱效能得以維持。最終的材料可被解開成接近完美的平面板，使適 用於建築及營造應用的剛性面板或以氣溶膠為主的板能夠有效率地被製備。令人驚奇且出 乎意料者是，當卷繞（無論作為溼或幹膠體）時，該間隙（亦即，二個相鄰段之間的間隙）有 整齊的分離線，但不破壞該溼或幹膠體。自本發明中描述的膠體前驅物所製作的氣溶膠及 其他乾燥膠體是易碎材料，當其遭受任何應力時，具有破裂及損壞的傾向。然而，吾等已發 現是存在一製程，於該製程中，乾燥的膠體於該間隙處有整齊的破裂線，故，當後續解開時， 產生實質平面的表面。這允許平面板的有效率製造。再者，即使適合卷繞及解開，個別段仍 是剛性。此分段剛性允許使用各種粘著劑、使用非粘著性機械固定劑、針刺所製備的複合物 或使用外來的纖維縫製，而以兩種或更多種如是製造的纖維強化膠體複合物片材製造剛性 面板。
[0037] 吾等已縮小本發明至以藉由製備量測值為36"長及8"寬的小規模氣溶膠複合物 卷而實行。詳而言，吾等已使用以分段的旋轉玻璃為主的玻璃綿片材和其它市場中可得的 礦物綿片材，以於卷製品製程中製造膠體複合物材料。該非織物及膠體複合物是環繞直徑 為6"的心軸卷繞。使用標準氧化矽氣溶膠前驅物（四乙氧基矽烷及其衍生物），用此玻璃 綿片材（沿著其長度以1"或2"之間隔刻劃或分段）製備溼膠體複合物，並於12分鐘的膠 體脫水期後，將其隨的卷繞6"直徑。卷繞時，該溼膠體於該刻劃處（或分段處）整齊地斷 裂，以使可撓性和維持該纖維/氣溶膠段的整體性為可能的（圖4)。或者，分段的纖維絮或 分段的開孔發泡片材可卷製成筒狀，並且放在筒狀容器中，而且膠-前驅物可滲入或浸滲 入纖維或開孔發泡基質中，接著以此組合膠化。真空或壓力施用可用以促進具有膠體-前 驅物的纖維絮或開孔發泡的滲入或浸滲。
[0038] 現在，經卷繞的溼膠體/纖維複合物於筒狀容器中進行老化，衝洗及超臨界CO2萃 取的處理，且其具有理想形狀以最大化該筒狀容器體積。於藉由超臨界CO 2萃取移除溶劑 或其它本申請案中其它處描述的其它乾燥技術之後，該材料維持足夠的可撓性，以致於其 可被解開成平面材。與使用相同類型的非分段的玻璃綿片材所製備的氣溶膠複合物對比， 使用分段的玻璃綿片材已顯著降低/消除任何與卷繞及解開步驟相關的任何材料缺陷。該 分段的膠體複合物維持可撓性，以致於其可被解開並面板化以製備板材（第4、5及6圖）。 [0039] 吾等亦已成功說明，分段的氣溶膠/纖維複合物的使用可用以使用無機或有機粘 著劑製備平板材。詳而言，吾等已使用矽酸鉀粘著劑及兩層分段的氣溶膠/纖維複合物制 備原型。於該原始纖維強化件中的面片材的最初目的是提供經改良的拉伸強度以及用於纖 維段的載劑，但吾等亦已發現，此面片材現在可朝外定向，以為最終氣溶膠板材提供某種水 準的含塵性（dust containment)。
[0040] 涉及使用高壓力的氣溶膠製備製程必需涉及筒狀壓力容器。即使使用筒狀容器， 能有效率地進行低壓步驟如老化或衝洗。筒狀容器中的流體處理比任何其他形狀的容器更 容易。為了完全最大化筒狀容器的使用，必須加工可撓性膠體複合物而使其適用於類似筒 狀的形狀，並因此填充任何容器至接近其可用體積的100%。為了達成此目標，氣溶膠複合 物的纖維強化件必須能承受卷繞及展開，且必須符合3至18吋的等級（order)的小半徑， 而不會失敗。本發明使得具有足夠的剛性的非織物纖維強化件，或典型含有可觀量的粘合 劑的非織物纖維強化件能作為用於製造氣溶膠/纖維複合物的強化件。因為此等非織物材 料的成本典型是比其他類型的非織物（亦即，針刺者）低，本發明具有實質上降低纖維強化 膠體複合物絕緣的成本的能力。
[0041] 於另一具體實施例中，提供用於自分段的非織物強化件材料製作成剛性面板的完 整製程（圖6)。分段的非織物片材（1)是於移動的傳送帶上展開；且於該片材穿越該傳送 帶的過程中，將液體形式的膠體前驅物施用至該展開的非織物的頂部，並令其注入該非織 物內以成為膠體片材。於該傳送帶的末端，將該膠體灌注的非織物（溼膠體複合物片）卷於 心軸（2)上。此卷制可明顯地顯示該分段間的間隙。因此，將經卷制的溼膠體複合物轉移 至容器，使其發生老化而導致具有各種所欲強度及其他特性的膠體複合物。視需要地，該卷 可使用溶劑衝洗的，以及，於再一具體實施例中，使用疏水劑處理以賦予表面疏水性。隨後， 使用各種方法，包括周圍壓力、次臨界、超臨界二氧化碳乾燥，乾燥該卷。經乾燥的膠體可視 需要地通過烘箱處理，以進一步移除任何殘留的溶劑或水。因此，乾燥的兩卷膠體複合物卷 是如圖5(下圖）中所說明展開，且對該片材的分段側同時施以粘著劑（5)。該粘著劑可是 有機或無機粘著劑。施用粘著劑之後，該卷結合在一起並通過一對旋轉軋輥間，於該處將兩 層膠體複合物層壓合在一起。可取決於所使用的粘著劑及將該片材製作成剛性面板（6)所 需的壓縮，於此裝置中加入額外的軋輥（4)。因此，所形成的剛性面板可被切割為所欲的尺 寸並進行裝運或進行額外的檢查，以及，適當地進一步加工或乾燥。
[0042] 於另一具體實施例中，分段的纖維強化件片材可製備為段的尺寸沿著其長度是不 均勻的。詳言的，該段的尺寸可逐漸增加。這幫助自此等強化件片材所製備的膠體片材卷 繞，其中該卷繞創製逐漸增加的曲率半徑。圖7中顯示例示性說明本具體實施例的分段的 纖維強化件片材是。
[0043] 於另一具體實施例中，可使用非分段或部份分段的強化件片材替代分段的纖維強 化件片材，以製作成膠體片材，於該膠體片材製作成之後，可將其分段。於本例中，剛性或中 等剛性纖維強化件片材可與膠體前驅物組合，並令其膠化為膠體片材。此膠體片材可被刻 劃（或切割），以致於在該膠體片材中產生分段區域。卷繞時，此分段的膠體片材表現類似 於自分段的纖維強化件所製成的分段的膠體片材。或者，甚至當使用分段的纖維強化件時， 可於其製作成膠體片材之後採用刻劃或切割步驟，以獲得分段間隙的整齊邊緣。
[0044] 有用於本發明的片材形式的分段強化件可具有幾種類型。可使用以連續性纖維 或切碎的纖維所製成的幾種類型非織物。於某些具體實施例中，當使用切碎的纖維時，該 非織物可含有粘合劑。於另一具體實施例中，有用於本發明的非織物片材可被針刺，以形 成類似毛氈的材料。上述的材料可藉由使用刀、熱刀、鋸刃或任何發明所屬【技術領域】中習知 的刻劃技術以橫跨其厚度刻劃而分段的。用於製備本發明的纖維-強化件的纖維包括，礦 物綿，玻璃綿，玻璃纖維，聚酯，聚烯烴對苯二甲酸酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚碳酸酯，嫘縈， 尼龍，棉系萊卡（由杜邦公司製造），碳系纖維如石墨，碳纖維的前驅物如聚丙烯腈（PAN)、 氧化的PAN、未碳化的經熱處理的PAN如SGL carbon公司所製造者，以玻璃纖維為主的材 料如S-玻璃、901玻璃、902玻璃、475玻璃、E-玻璃，氧化矽系纖維如石英、quartzel (由 Saint-Gobain 公司製造）、Q-毯（由 Johns Manville 公司製造 ）、Saffil (由 Saffil 公司制 造 ）、Durablanket (由Unifrax公司製造）及其他氧化娃纖維，聚芳族醯胺纖維如Kevalr、 Nomex、Sontera(全部由杜邦公司製造），Conex(由Taijin公司製造），聚烯經如Tyvek(由 杜邦公司製造 ）、Dyneema (由DSM公司製造 ）、Spectra (由Honeywell公司製造）、其他聚丙 烯纖維如Typar、Xavan(兩者皆由杜邦公司製造），氟聚合物如商品名為Teflon的PTFE(由 杜邦公司製造 ）、Goretex (由GORE公司製造），碳化娃纖維如Nicalon (由COI Ceramics公 司製造），陶瓷纖維如Nextel (由3M公司製造），丙烯酸系是聚合物，羊毛、絲、麻、皮革、麂 皮的纖維，PBO-Zylon纖維（由Tyobo公司製造），液晶材料如Vectan (由Hoechst公司制 造），Cambrelle纖維（由杜邦公司製造），聚氨酯，聚醯胺，木纖維，硼、鋁、鐵、不鏽鋼纖維， 及其他熱塑材料如PEEK、PES、PEI、PEK、PPS，及其組合。
[0045] 除了本發明所描述的纖維材料外，發泡材料以及於特定具體實施例中，可使用面 片材將剛性發泡板製作成分段片材並使用本申請案所描述的技術加工，因此製備可如上述 者進一步製作成剛性面板的膠體-發泡剛性複合物片材。於另一具體實施例中，該發泡材 料可是開孔發泡。
[0046] 通常，有用於本發明的膠體前驅物包含與溶膠-凝膠製程相容的金屬氧化物，金 屬氧化物於聚合時形成膠體網。所使用的氧化矽前驅物可是選自，但不限於：烷氧基矽烷、 部份水解的烷氧基矽烷、四乙氧基矽烷（TEOS)、部份水解的TEOS、TEOS的縮聚物、四甲氧基 矽烷（TMOS)、部份水解的TM0S、TM0S的縮聚物、四正丙氧基矽烷、部份水解的四正丙氧基矽 烷及/或四正丙氧基矽烷的縮聚物、或其組合。TE0S、部份水解的聚矽酸乙酯、及聚矽酸乙 酯是一些較常見的可商購的氧化矽前驅物。填料可於膠體形成前的任何點分配於膠體前驅 物溶液中。膠體形成可被視為溶液（或混合物）展現抗流動性及/或在其整個體積內形成 連續聚合性網的時間點。優選地，包含填料及前驅物的混合物是均質溶液，有利於膠體形 成。除了氧化矽是前驅物的外，可使用氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰的前 驅物。於額外的具體實施例中，有機前驅物如聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚 醯亞胺、聚糠醇、酚糠醇、三聚氰胺甲醛、間苯二酚甲醛、甲酚甲醛、酚甲醛、聚乙烯醇二醛、 聚氰脲酸酯、聚丙烯醯胺、各種環氧類、瓊脂、瓊脂糖、及上述者的組合可用作為本發明的膠 體前驅物。此外，可使用上述物種與有機-無機雜化膠體前驅物的多種組合。
[0047] 適用於本文的溶劑包括：具有1個至6個，優選2個至4個碳原子的低級醇，雖然 可使用發明所屬【技術領域】中所習知的其他溶劑。乙醇是典型所使用的偏好溶劑。其他可用 溶劑的實例包括，但不限於：乙酸乙酯、乙醯乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、四氫呋喃、甲醇、異 丙醇等。當然，為了達成所欲水準的分散液或溶液，可能需要特定的膠體前驅物/填料系統 或多溶劑方式。
[0048] 通常，可經由將該混合物於靜態維持一段足夠的時間，改變溶液的pH，將一種形式 的能量導至該混合物上，或其組合，以形成膠體。例示性的能量形式包括：受控通量的電磁 (紫外線、可見光、紅外線、微波）、聲學（超音）或粒子輻射。於本發明中，於將膠體前驅物 與本發明的分段的強化件組合後，形成該膠體。
[0049] 於乾燥的前，可將膠體額外進行老化，以藉由增加交聯數而進一步強化膠體結構。 此過程是有用於預防乾燥過程中潛在的體積流失，或簡單地得到更強的最終膠體。老化可 涉及：將膠體（於乾燥的前）於靜態維持一段延長的時間，將該膠體維持於升高的溫度，力口 入交聯促進化合物或其任何組合。老化時間段典型需要介於約1小時與數天之間。優選的 溫度一般是介於約KTC與約KKTC之間。此外，可使用表面疏水性賦予劑如六甲基二矽氮 燒、TK甲基-娃氧燒、二甲基乙氧基娃燒、甲基乙氧基娃燒、甲基甲氧基娃燒、丙基二乙氧基 娃燒、丙基二甲氧基娃燒、二甲基氣娃燒、二甲基甲氧基娃燒、二乙基乙氧基娃燒、二乙基甲 氧基娃燒、二甲基二氣娃燒、二甲基二乙氧基娃燒、甲基二氣娃燒、乙基二氣娃燒，以使得該 膠體/纖維複合物為疏水性。此等試劑可與溶劑混合（該溶劑是如先前步驟中所使用的溶 劑），並於上述的老化步驟過程中流過卷制的膠體片材。
[0050] 乾燥是於操縱氣溶膠特性（例如：影響材料熱導率的孔隙度及密度）上扮演重要 角色。迄今，大量乾燥方法已被探索。美國專利第6, 670, 402號教示了一種乾燥方法，其是 藉由將超臨界（而非液體）CO2注入經預熱及預增壓至實質上超臨界或更高條件的萃取器 中，從而在溼膠體內部進行快速溶劑交換以製備氣溶膠。美國專利第5, 962, 539號描述了 一種在有機溶劑中，自溶膠-凝膠形式的聚合性材料獲得氣溶膠的製程，其是藉由將該有 機溶劑以具有低於聚合物分解溫度的臨界溫度的流體進行交換，並超臨界乾燥該流體/溶 膠-膠體。美國專利第6, 315, 971號揭示了製備膠體組成物的製程，其包含：乾燥過程中，於 足以最小化膠體收縮的乾燥條件下，乾燥包含膠體固體及乾燥劑的溼膠體以移除乾燥劑。 又，美國專利第5, 420, 168號描述了一種製程，藉由該製程，可使用簡單的空氣乾燥步驟制 造間苯二酚/甲醛氣溶膠。最後，藉由引用方式併入本文的美國專利第5, 565, 142號描述 了次臨界乾燥技術。本發明的具體實施例可藉由使用任何任何上述技術實行的。於某些具 體實施例中，優選是於真空至低於超臨界壓力（於某些時候，是低於存在於膠體的流體的 臨界壓力的壓力）下進行乾燥，且視需要地使用表面修飾劑。於另一具體實施例中，使用超 臨界CO 2完成該乾燥。因此，經乾燥的膠體-纖維複合物可藉由穿行通過溫度升高的烘箱 而進一步乾燥。
[0051] 於本發明的各種具體實施例中，可於膠體形成的前，在膠體前驅物中添加各種增 進效能的添加劑。該等添加劑包括二氧化鈦、氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼 酸鹽、金屬矽酸鹽、茂金屬、鑰酸鹽、錫酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、 鎂-鋅摻合物、鎂-鋅-銻摻合物、碳化矽、矽化鑰、氧化錳、氧化鈦鐵、矽酸鋯、氧化鋯、氧化 鐵（I)、氧化鐵（ΠΙ)、二氧化錳、氧化鈦鐵（鈦鐵礦）、氧化鉻、及其組合。
[0052] 應注意雖然本發明的多個具體實施例描述用於製造以強化氣溶膠為主的複合物 的方法和技術，相同的方法可用以製造以從液體或半液體起始材料製造的其它材料為主的 強化複合物。例如，強化塑料或聚合物材料可以熔融的聚合物或單體或寡合聚物開始製造， 而且與本發明的強化件組合已製造強化複合物。本發明中揭示的填充劑和其它材料可以類 似的方式加到此等複合物中。可更容易製造或處理此等非氣溶膠複合物，因為它們不像氣 溶膠本身先天為易碎的。另一個實例為顆粒氧化矽材料或燻氧化矽材料可通過液體介質 (諸如，聚合物或其它溶膠-凝膠）併入纖維絮或開孔發泡基質中，而且產生的複合物將具 有本文所描述的氣溶膠複合物的優點和更多。
[0053] 應注意開孔發泡片材可置換本發明的所有多個具體實施例中的纖維強化絮片材， 無論其中是否表達以開孔發泡為主的具體實施例，應了解所有此等具體實施例中的開孔發 泡片材可置換成纖維絮或墊或與其作用。此外，關於絮，則可包實質上片狀或平坦狀的任何 纖維形式，其包含，但不限於，絮、網、墊、板等。
[0054] [實施例]
[0055] 實施例1 :下述實施例是例示性說明根據上述發明製備分段的膠體-纖維複合物 及以氣溶膠為主的剛性面板及其效能。藉由使用美工刀或自動旋轉工具與訂製切割夾具組 合，完成對有完整面片材的可商購玻璃綿非織物片材的精確縱向分段，其目標為完成切割 深度不低於原始厚度的90%。使用該方法，以1"及2"分段兩者製備測量為36" X8"的分 段的玻璃綿片材。合併必需量的可溶性氧化矽源（亦即，包含水解的四乙氧基矽烷及其衍 生物的溶膠）及縮合催化劑、及氫氧化銨水溶液，使其以水平/平面型態滲入該玻璃綿非織 物片材。進行15分鐘的膠體脫水期之後，將膠體/纖維複合物環繞具有6"直徑的心軸卷 繞。此複合物的卷制是藉由確保於卷繞過程中該分段間隙背對心軸而完成。以此方式，隨 著間隙沿著各分段形成，卷繞應力得以釋放。隨後，將筒狀形式的該膠體/纖維複合物老化 一段時間，其中，經卷制的複合物是暴露於氫氧化銨及含有烷基及矽烷基的疏水劑（六甲 基二矽氮烷）的熱乙醇溶液中。老化之後，將經卷制的複合物轉移至筒狀壓力容器，並隨後 使用超臨界CO 2萃取乾燥以移除溶劑。
[0056] 隨後，熱處理複合物以移除任何殘留的水分及/或揮發物。隨後，將材料水平解 開以適於平面型態。亦可於該複合物被解開後施用該熱處理。於該複合物解開之後，以 20至40g/m 2的公稱塗覆重量噴灑施用有機是粘著劑（Spray78或FastBond)(至該氣溶膠 側）。隨後，將第二片以相同方式加工的分段的膠體/纖維複合物粘貼至該第一片，以致 於該分段是交錯的且該面片材是背對該粘合面而定向。隨後，使該材料受短期的壓縮應力 (〈0. 25PSI)，以確保該粘著劑的完全相連及固化。隨後釋放該壓縮應力，並特性化所得剛性 面板的熱導率。下表提供因此形成的剛性面板於2psi的輕微壓下，於兩種不同溫度的熱導 率的測量值。
[0057]

【權利要求】
1. 一種製造纖維強化膠體複合物的製程，包括下列步驟： 提供分段的纖維強化件片材或分段的開孔發泡片材； 將該片材與膠體前驅物組合； 將組合中的該前驅物膠化以製作成複合物片材； 卷制該複合物片材；以及 乾燥該複合物片材以製作成纖維強化膠體複合物片材。
2. 根據權利要求1所述的製程，復包括下列步驟：將經乾燥的複合物片材展開，將粘著 劑施用至該複合物片材的至少一面，以及，將該至少一面粘貼至另一平面材料。
3. 根據權利要求1所述的製造膠體複合物的製程，復包括下列步驟： 提供權利要求1所述的經乾燥的複合物片材至少兩個主要表面及多個分段的橫截表 面； 將粘著劑施用至該複合物的至少一個表面；以及 將該複合物粘貼至另一經乾燥的膠體複合物。
4. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，其中，該分段的纖維強化件、分段的開孔發 泡片材具有與之粘貼的面層或片材。
5. 根據權利要求5所述的製程，其中，該面層包括纖維。
6. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，其中，該纖維絮包括非連續性纖維。
7. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，復包括下列步驟：併入選自下列所組成群 組的添加劑：二氧化鈦、氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼酸鹽、金屬矽酸鹽、茂金 屬、鑰酸鹽、錫酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、鎂-鋅摻合物、鎂-鋅-銻 摻合物、碳化矽、矽化鑰、氧化錳、氧化鈦鐵、矽酸鋯、氧化鋯、氧化鐵（I)、氧化鐵（III)、二 氧化錳、氧化鈦鐵（鈦鐵礦）、氧化鉻及其組合。
8. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，復包括將至少一種粘合劑加入該纖維或使 用包含至少一種粘合劑的纖維的步驟。
9. 根據權利要求1或2所述的製程，其中，該分段的纖維強化件或該分段的開孔發泡片 材的至少一段為剛性，或根據權利要求3所述的製程，其中，該分段的膠體複合物的至少一 段為剛性。
10. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，其中，該膠體前驅物或該纖維強化膠體復 合物包括選自下列所組成群組的材料：氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化鋁、氧化鈦、氧化鈰、氧 化矽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚醯亞胺、聚糠醇、酚糠醇、三聚氰胺甲醛、 間苯二酚甲醛、甲酚甲醛、酚甲醛、聚乙烯醇二醛、聚氰脲酸酯、聚丙烯醯胺、多種環氧化物、 瓊脂、瓊脂糖及其組合。
11. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，其中，該纖維強化件片材或該分段的纖 維強化膠體複合物中的該纖維包括選自下列所組成群組的材料：礦物綿，玻璃綿，玻璃纖 維，聚酯，聚烯烴對苯二甲酸酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚碳酸鹽，嫘縈，尼龍，棉系萊卡（由杜 邦公司製造），碳系纖維如石墨，碳纖維的前驅物如聚丙烯腈（PAN)、氧化的PAN、未碳化的 經熱處理的PAN如SGL carbon公司所製造者，以玻璃纖維為主的材料如S-玻璃、901玻 璃、902玻璃、475玻璃、E-玻璃，氧化娃系纖維如石英、quartzel (由Saint-Gobain公司制 造）、Q_ 毯（由 Johns Manville 公司製造）、Saffil (由 Saffil 公司製造）、Durablanket (由 Unifrax公司製造）及其他氧化娃纖維，聚芳族醯胺纖維如Kevalr、Nomex、Sontera(全 部由杜邦公司製造），Conex(由Taijin公司製造），聚烯經如Tyvek(由杜邦公司製造）、 Dyneema (由DSM公司製造）、Spectra (由Honeywell公司製造）、其他聚丙烯纖維如Typar、 Xavan (兩者皆由杜邦公司製造），氟聚合物如商品名為Tef Ion的PTFE (由杜邦公司製造）、 Goretex (由GORE公司製造），碳化娃纖維如Nicalon (由COI Ceramics公司製造），陶瓷纖 維如Nextel (由3M公司製造），丙烯酸系聚合物，羊毛、絲、麻、皮革、麂皮的纖維，PBO-Zylon 纖維（由Tyobo公司製造），液晶材料如Vectan (由Hoechst公司製造），Cambrelle纖維 (由杜邦公司製造），聚氨酯，聚醯胺，木纖維，硼、鋁、鐵、不鏽鋼纖維，及其他熱塑材料如 PEEK、PES、PEI、PEK、PPS，及其組合。
12. 根據權利要求2至11中任一項所述的製程，其中，該粘著劑選自下列所組成群組： 鉀水玻璃、鈉水玻璃、膠合劑及鹼活化的鋁矽酸鹽、聚乙烯、凱通、聚氨酯、聚酯、天然橡膠、 合成橡膠、海波綸、塑膠合金、PTFE、聚滷乙烯、聚酯、氯丁烯橡膠、丙烯酸類、腈類、EPDM、EP、 氟化橡膠、乙烯類、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁 二烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、丙烯醯胺類、酚類、及其組合。
13. 根據先前權利要求中任一項所述的製程，其中，該強化膠體複合物的熱導率於周邊 條件是低於25mW/mK或優選為低於16mW/mK。
14. 根據權利要求1至13中任一項所述的製程，其中，該複合物之該卷制是於背對輥的 軸的片段之間形成間隙。
15. -種分段的纖維或分段的開孔發泡強化膠體複合物，其中，該膠體於至少一段中連 續通過該纖維，以及於該纖維或開孔發泡及該膠體兩者中有不連續性的於至少二個相鄰段 之間存在至少一個間隙。
16. -種包括至少兩層纖維或開孔發泡強化膠體複合物的剛性面板，其中，至少一層包 括權利要求15所述的分段的纖維或分段的開孔發泡強化膠體複合物。
17. 根據權利要求15所述的膠體複合物或權利要求16所述的剛性面板，復包括選自 下列所組成群組的填料：二氧化鈦、氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼酸鹽、金屬矽 酸鹽、茂金屬、鑰酸鹽、錫酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、鎂-鋅摻合物、 鎂-鋅-銻摻合物、碳化矽、矽化鑰、氧化錳、氧化鈦鐵、矽酸鋯、氧化鋯、氧化鐵（I)、氧化鐵 (III)、二氧化錳、氧化鈦鐵（鈦鐵礦）、氧化鉻、及其組合。
18. 根據權利要求15至17中任一項所述的面板或複合物，復包括於該纖維中的至少一 種粘合劑。
19. 根據權利要求15至18中任一項所述的面板或複合物，其中，該分段的纖維強化件 或分段的開孔發泡片材具有與其粘貼的面層或片材。
20. 根據權利要求19所述的複合物，其中，該面層包括纖維。
21. 根據權利要求15至20中任一項所述的面板或複合物，其中，該纖維強化件包括非 連續性纖維。
22. 根據權利要求15至21中任一項所述的面板或複合物，復包括選自下列所組成群組 的添加劑：二氧化鈦、氧化鐵、碳黑、石墨、氫氧化鋁、磷酸鹽、硼酸鹽、金屬矽酸鹽、茂金屬、 鑰酸鹽、錫酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、氧化鋅、氧化鋁、氧化銻、鎂-鋅摻合物、鎂-鋅-銻摻合 物、碳化矽、矽化鑰、氧化錳、氧化鈦鐵、矽酸鋯、氧化鋯、氧化鐵（I)、氧化鐵（III)、二氧化 錳、氧化鈦鐵（鈦鐵礦）、氧化鉻、及其組合。
23. 根據權利要求15至22中任一項所述的面板或複合物，復包括於該纖維中的至少一 種粘合劑或使用包含至少一種粘合劑的纖維。
24. 根據權利要求15至23中任一項所述的所述的面板或複合物，其中，該分段的纖維 絮或分段的開孔發泡片材的至少一段是剛性。
25. 根據權利要求15至24中任一項所述的面板，其中，該膠體前驅物或纖維或開孔發 泡強化膠體複合物包括選自下列所組成群組的材料：氧化鋯、氧化釔、氧化鉿、氧化鋁、氧化 鈦、氧化鈰、氧化矽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚醯亞胺、聚糠醇、酚糠醇、 三聚氰胺甲醛、間苯二酚甲醛、甲酚甲醛、酚甲醛、聚乙烯醇二醛、聚氰脲酸酯、聚丙烯醯胺、 多種環氧化物、瓊脂、瓊脂糖、及其組合。
26. 根據權利要求15至25中任一項所述的面板或複合物，包括選自下列所組成群組 的纖維材料：礦物綿，玻璃綿，玻璃纖維，聚酯，聚烯烴對苯二甲酸酯，聚萘二甲酸乙二酯，聚 碳酸鹽，嫘縈，尼龍，棉系萊卡（由杜邦公司製造），碳系纖維如石墨，碳纖維的前驅物如聚 丙烯腈（PAN)、氧化的PAN、未碳化的經熱處理的PAN如SGL carbon公司所製造者，以玻璃 纖維為主的材料如S-玻璃、901玻璃、902玻璃、475玻璃、E-玻璃，氧化矽系纖維如石英、 quartzel (由 Saint-Gobain 公司製造）、Q_ 毯（由 Johns Manville 公司製造）、Saffil (由 Saffil公司製造）、Durablanket (由Unifrax公司製造）及其他氧化娃纖維，聚芳族醯胺 纖維如Kevalr、Nomex、Sontera(全部由杜邦公司製造），Conex (由Taijin公司製造）， 聚烯經如Tyvek(由杜邦公司製造）、Dyneema(由DSM公司製造）、Spectra(由Honeywell 公司製造）、其他聚丙烯纖維如Typar、Xavan (兩者皆由杜邦公司製造），氟聚合物如商 品名為Teflon的PTFE (由杜邦公司製造）、Goretex (由GORE公司製造），碳化娃纖維如 Nicalon (由COI Ceramics公司製造），陶瓷纖維如Nextel (由3M公司製造），丙烯酸系聚 合物，羊毛、絲、麻、皮革、麂皮的纖維，PBO-Zylon纖維（由Tyobo公司製造），液晶材料如 Vectan (由Hoechst公司製造），Cambrelle纖維（由杜邦公司製造），聚氨酯，聚醯胺，木纖 維，硼、鋁、鐵、不鏽鋼纖維，及其他熱塑材料如PEEK、PES、PEI、PEK、PPS，及其組合。
27. 根據權利要求16所述的面板，復包括選自下列所組成群組的粘著劑：鉀水玻璃、鈉 水玻璃、膠合劑及鹼活化的鋁矽酸鹽、聚乙烯、凱通、聚氨酯、聚酯、天然橡膠、合成橡膠、海 波綸、塑膠合金、PTFE、聚滷乙烯、聚酯、氯丁烯橡膠、丙烯酸類、腈類、EPDM、EP、氟化橡膠、乙 烯類、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯、聚乙烯 醇、聚氯乙烯、丙烯醯胺類、酚樹脂、及其組合。
28. 根據權利要求15至27中任一項所述的面板或複合物，其中，該乾燥的強化膠體復 合物的熱導率於周圍條件下是低於25mW/mK或優選為低於16mW/mK。
【文檔編號】C08J9/40GK104411659SQ201380034713
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2012年8月10日
【發明者】O·R·埃文斯, I·梅爾尼科娃 申請人:斯攀氣凝膠公司